
La altitud se puede determinar midiendo la presión atmosférica . A mayor altitud, menor presión. Cuando un barómetro se calibra de forma no lineal para indicar la altitud, se trata de un altímetro , también conocido como altímetro de presión o altímetro barométrico . El altímetro de presión es el que se encuentra en la mayoría de las aeronaves , y los paracaidistas utilizan versiones de muñeca con fines similares. Los excursionistas y montañeros utilizan altímetros de muñeca o de mano, además de otras herramientas de navegación como mapas, brújulas magnéticas y receptores de sistemas globales de navegación por satélite (GNSS), como el GPS.
Calibración
La calibración de un altímetro sigue la ecuación
donde c es una constante, T es la temperatura absoluta, P es la presión a la altitud z y P₀ es la presión al nivel del mar. La constante c depende de la aceleración de la gravedad y de la masa molar del aire. Sin embargo, hay que tener en cuenta que este tipo de altímetro se basa en la " altitud de densidad " y sus lecturas pueden variar en cientos de pies debido a un cambio repentino en la presión atmosférica, como el provocado por un frente frío, sin que se produzca ningún cambio real en la altitud. [ 2 ]
La unidad de medida más común utilizada para la calibración de altímetros en todo el mundo son los hectopascales (hPa), excepto en América del Norte y Japón, donde se utilizan pulgadas de mercurio (inHg). [ 3 ] Para obtener una lectura de altitud precisa, un altímetro de presión debe calibrarse a la presión barométrica local mediante el uso de la fórmula barométrica .
Historia
Los principios científicos en los que se basa el altímetro de presión fueron escritos por primera vez por el reverendo Alexander Bryce , un ministro y astrónomo escocés que en 1772 se dio cuenta de que los principios de un barómetro podían ajustarse para medir la altura. [ 4 ]
Aplicaciones
Uso en senderismo, escalada y esquí.
Un altímetro barométrico, utilizado junto con un mapa topográfico, puede ayudar a verificar la ubicación. Es más fiable y, a menudo, más preciso que un receptor de sistemas globales de navegación por satélite (GNSS), como un receptor GPS, para medir la altitud. Las señales GNSS pueden no estar disponibles, por ejemplo, al estar en lo profundo de un cañón, o pueden proporcionar altitudes muy imprecisas cuando todos los satélites disponibles están cerca del horizonte. Dado que la presión barométrica varía con el clima, los excursionistas deben recalibrar periódicamente sus altímetros al alcanzar una altitud conocida, como un cruce de senderos o una cima marcada en un mapa topográfico.
Paracaidismo


El altímetro es el elemento más importante del equipo de paracaidismo , después del propio paracaídas. Conocer la altitud es fundamental en todo momento durante el salto, ya que determina la respuesta adecuada para mantener la seguridad.
Dado que la percepción de la altitud es tan importante en el paracaidismo, existe una amplia variedad de diseños de altímetros hechos específicamente para su uso en este deporte, y un paracaidista que no sea estudiante normalmente utilizará dos o más altímetros en un solo salto: [ 5 ]
- Los altímetros visuales analógicos mecánicos, que se llevan en la mano, la muñeca o el pecho, son los dispositivos más básicos y comunes, y son utilizados (y generalmente obligatorios) por prácticamente todos los estudiantes de paracaidismo. El diseño común tiene una esfera marcada de 0 a 4000 m (o de 0 a 12000 pies, imitando la esfera de un reloj ), con una flecha que apunta a la altitud actual. La placa de la esfera tiene secciones marcadas en amarillo y rojo, que indican la altitud de despliegue recomendada y la altitud de decisión para procedimientos de emergencia (conocida comúnmente como "hard deck"), respectivamente. Un altímetro mecánico tiene una perilla que debe ajustarse manualmente para que apunte a 0 en tierra antes del salto, y si el punto de aterrizaje no está a la misma altitud que el punto de despegue, el usuario debe ajustarlo adecuadamente. También existen algunos altímetros electrónicos avanzados que utilizan la familiar pantalla analógica, aunque internamente funcionan digitalmente.
- Los altímetros visuales digitales se montan en la muñeca o la mano. Este tipo siempre funciona electrónicamente y muestra la altitud como un número, en lugar de una aguja en una esfera. Dado que estos altímetros ya contienen todos los circuitos electrónicos necesarios para el cálculo de la altitud, suelen estar equipados con funciones auxiliares como un registro electrónico, reproducción del perfil de salto en tiempo real, indicación de velocidad, modo simulador para entrenamiento en tierra, etc. Un altímetro electrónico se activa en tierra antes del salto y se calibra automáticamente para apuntar a 0. Por lo tanto, es esencial que el usuario no lo encienda antes de lo necesario para evitar, por ejemplo, conducir hasta una zona de salto ubicada a una altitud diferente a la de su hogar, lo que podría causar una lectura errónea potencialmente fatal. Si la zona de aterrizaje prevista está a una elevación diferente a la del punto de despegue, el usuario debe introducir el desfase adecuado mediante una función específica.
- Los altímetros sonoros (también conocidos como "dytters", una marca registrada genérica del primer producto de este tipo en el mercado) se insertan en el casco y emiten un tono de advertencia a una altitud predefinida. Los altímetros sonoros modernos han evolucionado significativamente desde sus inicios rudimentarios y cuentan con una amplia gama de funciones, como múltiples tonos a diferentes altitudes, múltiples perfiles guardados que se pueden cambiar rápidamente, un registro electrónico con transferencia de datos a una PC para su posterior análisis, distintos modos de caída libre y paracaídas con diferentes altitudes de advertencia, tonos de guía para la aproximación en picado , etc. Los altímetros son dispositivos estrictamente auxiliares y no reemplazan, sino que complementan, al altímetro visual, que sigue siendo la herramienta principal para mantener la conciencia de la altitud. La llegada de disciplinas modernas de paracaidismo como el vuelo libre , en las que el suelo puede estar fuera del campo de visión durante largos períodos de tiempo, ha hecho que el uso de altímetros sonoros sea casi universal, y prácticamente todos los cascos de paracaidismo vienen con uno o más puertos integrados donde se puede colocar un altímetro sonoro. No se recomienda el uso de dispositivos de escucha, y a menudo está prohibido para los estudiantes de paracaidismo, quienes necesitan desarrollar por sí mismos un sistema adecuado de conciencia de la altitud.
- Los altímetros visuales auxiliares no muestran la altitud exacta, sino que sirven como indicador general en la visión periférica. Pueden funcionar junto con una señal acústica equipada con el puerto correspondiente, en cuyo caso emiten destellos de advertencia que complementan los tonos audibles, o bien funcionar de forma independiente y utilizar otro modo de visualización, como mostrar luz verde o roja según la altitud.

- Los altímetros de voz (también conocidos como altímetros vocales) combinan las funciones de altímetro sonoro y visual. Estos dispositivos funcionan a todas las altitudes experimentadas en el paracaidismo y anuncian la altitud como un número en el idioma nativo del paracaidista. Se insertan en el casco como los altímetros sonoros y ajustan automáticamente el volumen según la velocidad del paracaidista. El objetivo principal de este tipo de altímetro es garantizar que los paracaidistas siempre conozcan su posición; esta función es útil tanto para paracaidistas experimentados como para organizadores de saltos en formación o instructores de caída libre acelerada .
La elección exacta de altímetros depende en gran medida de las preferencias individuales del paracaidista, su nivel de experiencia, sus disciplinas principales y el tipo de salto. [ 6 ] En un extremo del espectro, un salto de demostración a baja altitud con aterrizaje en el agua y sin caída libre podría prescindir del uso obligatorio de altímetros y no usar ninguno. Por el contrario, un paracaidista que realiza saltos de vuelo libre y vuela con un paracaídas de alto rendimiento podría usar un altímetro analógico mecánico para una fácil referencia en caída libre, una señal sonora en el casco para la advertencia de altitud de separación, programada además con tonos de guía de descenso para el vuelo con paracaídas, así como un altímetro digital en un brazalete para ver rápidamente la altitud precisa durante la aproximación. Otro paracaidista que realiza tipos de saltos similares podría usar un altímetro digital como su principal referencia visual, prefiriendo la lectura directa de altitud de una pantalla numérica.
Uso en aeronaves


En las aeronaves, un altímetro aneroide o un barómetro aneroide mide la presión atmosférica desde un puerto estático fuera de la aeronave. La presión del aire disminuye con el aumento de la altitud: aproximadamente 100 hectopascales por cada 800 metros , una pulgada de mercurio por cada 1000 pies o 1 hectopascal por cada 30 pies cerca del nivel del mar .
El altímetro aneroide está calibrado para mostrar la presión directamente como una altitud sobre el nivel medio del mar , de acuerdo con un modelo matemático de atmósfera definido por la Atmósfera Estándar Internacional (ISA). Las aeronaves más antiguas utilizaban un barómetro aneroide simple donde la aguja daba menos de una vuelta completa desde cero hasta la escala completa. Este diseño evolucionó a altímetros de tres agujas con una aguja principal y una o más agujas secundarias que muestran el número de revoluciones, de forma similar a la esfera de un reloj . En otras palabras, cada aguja apunta a un dígito diferente de la medición de altitud actual. Sin embargo, este diseño ha caído en desuso debido al riesgo de lecturas erróneas en situaciones de estrés. El diseño evolucionó aún más a altímetros de tambor, el paso final en la instrumentación analógica, donde cada revolución de una sola aguja representaba 1000 pies (300 metros) , con incrementos de mil pies registrados en un tambor tipo odómetro numérico . Para determinar la altitud, un piloto primero tenía que leer el tambor para determinar los miles de pies, y luego mirar la aguja para los cientos de pies. Los altímetros analógicos modernos en los aviones de transporte suelen ser de tambor. El último avance en cuanto a claridad es un sistema electrónico de instrumentos de vuelo con pantallas de altímetro digital integradas. Esta tecnología se ha ido extendiendo desde los aviones comerciales y militares hasta convertirse ahora en estándar en muchas aeronaves de aviación general .

Las aeronaves modernas utilizan un altímetro sensible. En este tipo de altímetro, la presión de referencia a nivel del mar se puede ajustar mediante una perilla. La presión de referencia, expresada en pulgadas de mercurio en Canadá y Estados Unidos , y en hectopascales ( anteriormente milibares ) en otros lugares, se muestra en la pequeña ventana de Kollsman [ 8 ] en la esfera del altímetro de la aeronave. Esto es necesario, ya que la presión atmosférica de referencia a nivel del mar en un lugar determinado varía con el tiempo debido a la temperatura y al movimiento de los sistemas de presión en la atmósfera.
En la terminología aeronáutica , la presión atmosférica regional o local al nivel medio del mar (NMM) se denomina QNH o « ajuste del altímetro », y la presión que calibra el altímetro para indicar la altura sobre el suelo en un aeródromo determinado se denomina QFE del aeródromo. Sin embargo, un altímetro no puede ajustarse para compensar las variaciones de la temperatura del aire. Por consiguiente, las diferencias de temperatura con respecto al modelo ISA provocarán errores en la altitud indicada.
En la industria aeroespacial, los altímetros mecánicos independientes, basados en fuelles de diafragma , fueron reemplazados por sistemas de medición integrados denominados computadoras de datos aerodinámicos (ADC). Este módulo mide la altitud, la velocidad de vuelo y la temperatura exterior para proporcionar datos de salida más precisos, lo que permite el control automático de vuelo y la división del nivel de vuelo . Se pueden utilizar varios altímetros para diseñar un sistema de referencia de presión que proporcione información sobre los ángulos de posición del avión, lo que facilita los cálculos del sistema de navegación inercial .
Los pilotos pueden realizar comprobaciones del altímetro antes del vuelo ajustando la escala barométrica a la configuración actual del altímetro. Las agujas del altímetro deben indicar la elevación del terreno medida del aeropuerto. [ 9 ] La Administración Federal de Aviación exige que, si la indicación difiere en más de 75 pies (23 m) de la elevación del terreno medida, el instrumento debe recalibrarse. [ 10 ]
Otros medios de transporte
El altímetro es un instrumento opcional en vehículos todoterreno que facilita la navegación. Algunos automóviles de lujo de alto rendimiento, diseñados para circular exclusivamente fuera de carreteras pavimentadas, como el Duesenberg de la década de 1930, también han sido equipados con altímetros.
Referencias
- ↑ Crocker, Graham Jackson, Chris. "El uso de altímetros en la medición de alturas" . www.hills-database.co.uk . Archivado del original el 25 de octubre de 2017. Recuperado el 29 de abril de 2018 .
{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ "Cómo funcionan los instrumentos de las aeronaves". Popular Science , marzo de 1944, pág. 118.
- ↑ "Las unidades de medida locas y confusas de la aviación - AeroSavvy" . 5 de septiembre de 2014.
- ↑ "Bryce, (el reverendo) Alexander" .
- ↑ "¿Qué es un altímetro de paracaidismo (y cómo funciona?)" . Skydive The Wasatch . Archivado del original el 23 de abril de 2015. Consultado el 2 de febrero de 2015 .
- ↑ Hawke, John. "Altímetro digital o analógico" . Dropzone.com . Archivado del original el 6 de febrero de 2015. Consultado el 2 de febrero de 2015 .
- ↑ «Capítulo 8: Instrumentos de vuelo». Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos ( ed. FAA-H-8083-25C ). Administración Federal de Aviación . 2023. págs. 4-5 . Archivado del original el 20 de junio de 2023.
- ↑ "Copia archivada" . Archivado del original el 25/06/2006 . Consultado el 15/06/2006 .
{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace ) - ↑ «Capítulo 8: Instrumentos de vuelo». Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos ( ed. FAA-H-8083-25C ). Administración Federal de Aviación . 2023. pág. 7. Archivado del original el 20 de junio de 2023.
- ↑ "Sección 2. Errores del altímetro barométrico y procedimientos de ajuste" . Manual de información aeronáutica . Administración Federal de Aviación . Consultado el 20 de mayo de 2023 .
- Altímetros
- Presión atmosférica